Tài liệu ứng dụng vi điều khiển psoc điều khiển động cơ một chiều theo phương pháp pid

1 I H C QU C GIA HÀ N I TR NG I H C CÔNG NGH Nguy n NG D NG VI c Minh U KHI N PSoC U KHI N CHI U THEO PH NG C M T NG PHÁP PID Ngành : K THU T NT - VI N THÔNG Chuyên ngành : K THU T VÔ TUY N NT VÀ THÔNG TIN LIÊN L C Mã s : 02.07.00 LU N V N TH C S N IH NG D N KHOA H C TS. Tr n Quang Vinh Hà N i – m 2005 2 L IC M N Sau m t th i gian h c t p và nghiên c u, các b n h c và d ng vi ng nghi p, u khi n PSoC™ c s giúp c a các th y cô, n nay tôi ã hoàn thành b n lu n v n th c s " ng u khi n ng c m t chi u theo ph M c dù ã có nhi u c g ng song do trình ng pháp PID". và i u ki n nghiên c u có h n nên ch c ch n b n lu n v n v n còn i m thi u sót. Tôi r t mong nh n óng góp c a các th y cô và các b n c các ý ki n hoàn thi n h n n a ki n th c c a mình. Tôi xin bày t s kính tr ng và bi t n sâu s c i v i th y giáo-ti n s Quang Vinh, m c dù r t b n nh ng ã r t nhi t tình h ng d n, giúp Tr n tôi hoàn thành b n lu n v n này. Tôi c ng xin g i l i c m n t i các th y cô, các b n h c và viên, giúp ng nghi p ã tôi hoàn thành công vi c. Xin chân thành c m n ! ng 3 M CL C Trang ph bìa-----------------------------------------------------------------------------------1 L I C M N----------------------------------------------------------------------------------2 M C L C--------------------------------------------------------------------------------------3 DANH M C CÁC KÝ HI U, CH VI T T T-----------------------------------------5 DANH M C CÁC B NG, HÌNH V , M TH ------------------------------------------7 U--------------------------------------------------------------------------------------13 CH NG 1. H VI U KHI N PSoC™ 1.1 Công ngh SONOS 14 1.2 PSoC™ H th ng kh trình trên chíp 15 1.3 Các c m chính c a vi 16 1.4 Các c m u vi t c a chíp PSoC™ u khi n PSoC™ 17 1.5 M t vài h n ch c a chíp PSoC™ 18 1.6 T ng quan v h th ng 19 1.7 n v x lý trung tâm CPU 21 1.8 B t o t n s (Frequency Generator) 22 1.9 Công su t tiêu th c a chíp PSoC™ 24 1.10 Tái kh i 26 ng (Reset) 1.11 Các l i vào ra s (Digital Input and Output) 27 1.12 Các l i vào ra t 30 ng t (Analog Input and Output) 1.13 Truy c p các kh i s kh trình 31 1.14 Các kh i t 36 1.15 B t o 1.16 ng t kh trình (Analog Programable Blocks) n áp tham chi u n v MAC (multiplycation Accumulator) 1.17 B suy hao (Decimator) 40 42 44 1.18 B u khi n I2C (I2C Controller) 44 1.19 B u khi n ng t 45 1.20 Không gian a ch 1.21 Ph n m m phát tri n ng d ng PSoC™ Designer 46 48 4 CH NG 2. LÝ THUY T 2.1 B U KHI N PID u khi n PID 50 2.2 S d ng mô hình x p x b c nh t có tr c a it ng 52 2.3 Xác nh tham s b ng th c nghi m 54 2.4 Ph ng pháp Chien-Hrones-Reswick 55 2.4 Ph ng pháp t ng T c a Kuhn 38 CH NG 3. D NG VI 3.1. Xác I U KHI N T C NG C THEO THU T TOÁN PID S U KHI N PSoC™ nh các yêu c u bài toán 61 3.2 Kh i hi n th (LCD 16x2) 61 3.3 Kh i bàn phím 4x4 63 3.4 Kh i giao ti p máy tính 66 3.5 Kh i m ch công su t u khi n ng c 67 3.6 Kh i ngu n nuôi 68 3.7 Kh i x lý trung tâm PSoC™ 69 3.8 Thu t toán 71 u khi n PID 3.9 K t qu 72 K T LU N 75 TÀI LI U THAM KH O 76 PH L C 77 1. S chi ti t m ch 2. Mã ngu n ch 3. C u hình ch 4. Mã ngu n ch u khi n ng c s d ng chíp PSoC™ ng trình nhúng n p cho chíp PSoC™ CY8C27443 ng trình bên trong chíp PSoC™ CY8C27443 ng trình LabView 77 78 90 91 5 DANH M C CÁC KÝ HI U, CH VI T T T A ACB- Analog Continuous Blocks AD- Analog to Digital Converter AGND- Analog Ground ALU- Athrimectic and Logic Unit ASC- Analog Switch Type C ASD- Analog Switch Type D B BC- Broadcast Line C CISC- Complex Insructions Set Computer CMOS- Complementary Metal Oxide Semiconductor CPU- Central Processing Unit CRC- Cyclic Redunduncy Check D DA- Digital to Analog Converter DSP- Digital Signal Processing DTMF- Dial Tone Multifrequency F FPGA- Field Programable Gate Array G GIE- Global Input Even GIO- Global Input Odd GOE- Global Output Even GOO- Global Output Odd GPIO- General Purpose Input Output H HDL- Hardware Description Language 6 I I2C- Inter Intergrated Circuit (Inter-IC) IC- Intergrated Circuit ILO- Internal Local Oscilator IMO- Internal Main Oscilator IrDA- Infrared Data Association IP-Intellectual Properties M MAC- Multiply Accumulate O AP-AM - Operational Amplifier P PC- Program Counter PCH- Program Counter Hight PCL- Program Counter Low PDA- Portable Digital Access PSoC™ -Programable System on Chip POR- Power on Reset PRSPWM- Pulse Width Modulation R RAM- Read Only Memory RO- Row Output ROM- Read Only Memory S SC- Switch Capacitor SISO- Serial In Serial Out SMP- Switch Mode Pump SoC- System on Chip 7 SP- Stack Pointer SPI- Serial Programming Interface SRAM- Static Random Access Memory U UART- Universal Asynchroneous Rceiver Transmiter W WDT- Watch-dog Timer 8 DANH M C CÁC B NG, HÌNH V , TH Các hình s d ng trong lu n v n Hình 1: Mô hình chíp PSoC Hình 2: M t c t ngang c a l p SONOS Hình 3.Chíp PSoC CY8C27442 PDIP Hình 4. Ki n trúc chung c a h vi u khi n PSoC Hình 5: C u t o CPU Hình v 6. H th ng Hình 7: Ho t Hình 8. M ch ng h trong PSoC ng ti t ki m n ng l ng c a vi u khi n PSoC n reset ngoài Hình 9. Thao tác truy xu t c ng Hình 10. Ch Strong Hình 11. Ch Analog Hi-Z Hình 12. Ch Open Drain Hình 13. Các l i vào/ra t ng t Hình 14. Truy c p các kh i s Hình 15.K t n i ng dây l i vào toàn c c Hình 16. K t n i thông qua b h p kênh Hình 17. Các kh i s kh trình Hình 18. Các ngu n Hình 19. M ch ng h kh d n logic Hình 20. K t n i các ng dây vào ra Hình 21. Các kh i s kh trình Hình 22. Các kh i t Hình 23. Các l i ra t Hình 24. Cung c p ng t ng t ng h cho các kh i t ng t Hình 25. i n áp tham chi u AGND trong PSoC Hình 26. Các giá tr Hình 27. Ch n áp tham chi u trong PSoC b m i n áp SMP 9 Hình 28. Ph n c ng th c hi n phép nhân 8x8 bít Hình 29.Quá trình nhân Hình 30. Các ng t x y ra Hình 31. Không gian a ch trong PSoC Hình 32. Ph n m m thi t k PSoC Designer Hình 33. Ph n c ng l p trình cho chíp PSoC Hình 34. a. i u khi n v i b u khi n PID Hình 34. b. i u khi n v i b u khi n PID Hình 35. Nhi m v c a b u khi n PID Hình 36. Hàm quá Hình 37.a. Xác nh tham s cho mô hình x p x c a Hình 37.b Xác nh tham s cho mô hình x p x c a Hình 38.a Xác nh h ng s khu ch it ih n Hình 38.b Xác nh h ng s khu ch it ih n Hình 39. Hàm quá cho it ng thích h p cho ph it it ng ng ng pháp Chien-Hrones-Reswick Hình 40. Quan h gi a di n tích A và t ng các h ng s th i gian Hình 41.S kh i h th ng Hình 42. Module LCD Hình 43. LCD HD4478A Base Hình 44.C u trúc ghép n i bàn phím 4x4 v i vi i u khi n PSoC Hình 45. GPIO Hình 46 .L u t ch Pull-Down thu t toán quét bàn phím Hình 47. Kh i m ch giao ti p gi a vi u khi n PSoC RS232 Hình 48. Kh i m ch công su t Hình 49. M ch ngu n u khi n n áp +5Volt Hình 50.M ch ngu n n áp +12Volt Hình 51.S kh i m ch o t n s ng c và máy tính PC qua c ng 10 Hình 52.C u hình máy o t n s trên chíp PSoC Hình 53.K t qu thu t toán PID Hình 54. S chi ti t b ng m ch Hình 55. C u hình ch Hình 56. Mã ngu n ch u khi n s d ng chíp PSoC ng trình bên trong chíp PSoC ng trình CY8C27443 CY8C27443 c c ng COM s d ng ph n m m LabVIEW 7.1 Các b ng s d ng trong lu n v n B ng 1. Ch B ng 2. S l u khi n các chân ng các kh i s trong m i thành ph n ch c n ng B ng 3. Các giá tr n áp tham chi u B ng4. Các h s l a ch n theo ph ng pháp th hai c a Nichols-Ziegles 11 M U N i dung chính c a lu n v n này là nghiên c u và phát tri n ng d ng trên m t h vi nh n c ta : h vi Nh ng tr h vi u khi n hi n ang còn m i m và r t u khi n PSoC™ c a hãng Cypress Micro System. c khi tìm hi u v PSoC chúng ta s xem xét nguyên nhân nào khi n cho u khi n này c nhi u ng i quan tâm Theo m t cu n sách tr ng (white-book) a ra m t con s d vi c nh : i u khi n c công ty Sun Microsystem công b n 100 vi ã cu i th p niên u khi n các lo i nh m th c hi n các công n tho i s và các lò vi sóng, máy video cassete, máy thu hình, các thi t b liên l c di ph n ánh m c n th . oán: m t gia ình có m c s ng trung bình này s s d ng kho ng 50 nh n c quan tâm trên th gi i c ng ng, PDA vvv...Th m chí có th xem nh con s này thu nh p c a gia ình trong các n c phát tri n...Không th ph c m t th c t là ã có m t con s kh ng l các vi i u khi n và vi x lý c s d ng trong các n t gia d ng.[6] Bên c nh các ng d ng gia ình m t l nh v c khác c ng ang kích thích s t ng tr ng c a vi u khi n ó là th d ng, lo i th có dung l ra tin c y h n. V i n t . V i vi c thanh toán qua th tín ng b nh nhi u h n so v i lo i th t thông th c tính mà nhi u ng này ã th hi n m i kh n ng ng ng m i ng và t i ch p nh n là th thông minh, lo i th thay th ti n m t. u ó còn có ngh a là s l ng i s d ng th thông minh s là m t con s vô cùng l n. Còn có th k ra nhi u s ki n khác: m t xe ô tô lo i trung bình có kho ng 15 b vi Mercedes S-class b vi i 1999 có t i 63 b vi u khi n. Theo cách nhìn u khi n, trong khi lo i BMW có t i 65 ánh giá m t b vi ra d dàng khi s d ng trong các thi t b u khi n, xe ô tô u khi n thì chúng luôn t n t ho c các h th ng n t s , ch ng h n nh trong m t máy gi t dùng trong gia ình. B ng vi c s d ng vi các s n ph m c n b od n r t ít chi phí khi nâng c p, r t ít linh ki n d tr cho b o hành ng. Nói khác i vi l n do có ch t l u khi n u khi n mang l i nhi u l i nhu n và s c c nh tranh r t ng cao nên nhi u ng i c ng i dùng c ng nh nhà s n xu t u 12 xô n v i các vi n gia d ng, vi u khi n. Càng c s d ng r ng rãi, c bi t là trong các u khi n càng t ng thêm tính h p d n v phía ng càng mang l i nhi u l i nhu n cho nhà s n xu t và cung ng thêm ng l c PSoC ã ra t ng tr ng v s l i và phát tri n i dùng ng th i càng t ng ng [6]. Trong xu th chung y công ngh t o nên m t s thay i l n ó chính là dòng vi i u khi n mang nhi u tính n ng m i và h p d n, nó có th thay th các thành ph n k t h p c a c m t h th ng phát tri n d a trên n n các vi b ng ch m t thi t b có kh n ng tái c u hình device) ng th i giá thành l i r . h p m t CPU nhanh, b nh ch l c thúc y n chíp (single- chip configurable ây th c s là m t công ngh u vi t, c tích ng trình FLASH, b nh d li u SRAM. t o ra các sáng ki n c a ng các m ng s và t u khi n truy n th ng i dùng chính là kh n ng c u hình cho ng t (digital and analog array) kh i PSoC (PSoC blocks) nó cho phép ng ng bên trong chíp c g i là các i dùng l p trình các thu t toán x lý ph c t p m t cách d dàng b ng ngôn ng C ho c Assembly. So v i các vi u khi n thông d ng nh AT8051, 68HC11 ho c 68HC908 c a Motorola, Microchip PIC16#73 có c u trúc CPU ngo i vi c nh thì chíp PSoC có kh n ng m m d o thích ng v i a d ng ng d ng c s và t ng t , nh t là có kh n ng tái c u hình ng (Dynamic reconfigurable) cho phép nhi u ch c n ng m t chíp t i các th i máy bán hàng t c thi t l p trên cùng m khác nhau trong cùng m t ng d ng. Ví d : trong m t ng c a hãng Cocacola s d ng chíp PSoC thì 23 gi 59 phút hàng ngày thi t b này làm nhi m v nh n ti n và bán u ng, trong m t vài giây m i êm nó th c hi n vi c tái c u hình tr thành m t modem 300 baud, th c hi n nhi m v chuy n t i các thông tin v tr ng thái b o d trong o l ng v trung tâm u ng, ti n thu c cùng các thông tin v u hành. Công ngh ch t o chíp thông minh ng và i u khi n trên c s PSoC có hi u qu kinh t r t cao, do chíp PSoC có kh n ng x lý h n h p các tín hi u t ng t và s . Nó cho phép phát tri n các s n ph m m i nhanh chóng, d dàng m r ng các ch c n ng sau này. Công ngh PSoC™ cho ta nhi u gi i pháp l a ch n và h tr a ng d ng, t ol ng, i u khi n, x lý, truy n thông, k t n i m ng trên cùng m t chíp v i giá thành th p. 13 H th ng ph n m m h tr thi t k Cypress Micro System có y ng d ng trên chíp PSoC™ Designer c a hãng các ch c n ng thi t k , s p x p các kh i, mô ph ng, l p trình, tìm l i và n p chíp hi n i, có các mô un ng d ng phong phú giúp ta không ph i l p trình trên các ngôn ng HDL (Hardware Description Language) khó hi u. Ngoài ra giá thành c a m t chíp PSoC™ tr ng r t r (15USD/chíp), r h n r t nhi u so v i các chíp ngo i khác. V i chíp PSoC™ c a hãng Cypress Micro System chúng ta th y - ây là công ngh m i ( c nh h ng i u khi n v i s l - Là chíp hi u t c bình ch n là công ngh sáng t o c a n m 2001) ã phát tri n các chíp thông minh cho các thi t b ol ng và ng l n và giá thành th p. u tiên trên th gi i v i các b x lý có kh n ng x lý ng th i các tín ng t , s và truy n thông phong phú nh t trong các công ngh SoC™ hi n i. Gi i pháp Processor + FPGA c a hãng Altera ho c Xilinx và các hãng khác ch cho phép ta t o ra các chíp s có b x lý (Digital IC) ho c m t s ch c n ng analog c nh nào ó. - Là công ngh có ch c n ng nhân c ng (MAC) cho phép phát tri n các thu t toán x lý nhanh nh các phép tính c a chíp DSP. - u t cho các công c phát tri n, h th ng ph n m m thi t k và các IP (Intellectual Properties) r h n nhi u so v i các công c phát tri n và ph n m m thi t k FPGA - Ph ng pháp l p trình cho chíp v t ra kh i ràng bu c c a các ngôn ng HDL ph c t p, kém hi u qu mà áp d ng ph m c cao nên th i gian thi t k - Là m t công ngh tiên ti n c u n ng pháp l p trình m i theo kh i ch c n ng c rút ng n áng k . c ngoài nh ng l i r t phù h p cho trình Vi t Nam do có công c h tr hi n dàng nhanh chóng t o ra s n xu t và i s ng. nghiên i giúp cho các c s c a Vi t Nam d c các s n ph m m i c a mình ph c v thi t th c cho ây là c h i cho các doanh nghi p Vi t Nam c ng nh các nhóm say mê nghiên c u có c h i áo có các chíp thông minh ch a t ng ý t n thành công l n v i các s n ph m c ng sáng t o và bí quy t c a riêng mình. 14 CH NG 1. H VI U KHI N PSoC™ 1.1 Công ngh SONOS [8] - Khi chúng ta phát tri n các ng d ng th n t d a trên n n vi u khi n, m t v n ng g p ph i ó là s c n thi t ph i có thêm các thi t b ngo i vi ph tr làm vi c cùng v i vi khu ch u khi n, nh là các b khu ch i công c , các b l c, các b nh th i, các m ch s logic, các b bi n AD, DA…vv. Xây d ng các ph n t này th chúng chi m nhi u không gian, i thu t toán OP-AM, i ng mang l i nhi u khó kh n ph c t p: c bi t m t nhi u th i gian khi thi t k ch t o m ch in, tiêu t n công su t ngu n nuôi... T t c các y u t ó s góp ph n làm cho giá thành s n ph m t ng cao, kéo dài th i gian hoàn thành s n ph m (time-tomarket)….. S ra i c a vi u khi n PSoC™ ã bi n gi c m c a các k s i n t thành s th c b ng vi c tích h p t t c các ngo i vi c n thi t trong ng d ng vào bên trong m t chíp! Hình 1. Mô hình chíp PSoC Các IC PSoC™ c xây d ng d a trên m t quy trình s n xu t FLASH (SONOS-Silicon Oxide Nitrous Oxide Silicon Semiconductor). ngh v a r v a có ây là m t công tin c y cao so v i các công ngh FLASH thông th thành r là do quy trình SONOS chu n và ch c n thêm có 3 l p ph c áo ng. Giá c t o nên trên n n m t l p CMOS m ng tiêu t o ra m t t bào NV. tin c y có c là 15 do các t SONOS l u tr nh này kh c ph c n tích trong l p các b nh Nitride làm cho các t bào c nh ng khuy t M c dù công ngh SONOS ã trình này ch th c s c m c a các c ng Oxide (Oxide gate). c phát tri n trong nhi u n m tr c, nh ng quy a vào s n xu t t o ra các thi t b có th tích l n trong vài n m tr l i ây. Chìa khoá cho công ngh này chính là kh n ng ng h m oxide (tunnel oxide) dày cv i u khi n các chính xác không quá vài ph n tr m bên trên m t b m t c c k m ng [8]. Hình 2. M t c t ngang c a l p SONOS (l p m ng màu tr ng n m ngang chính là ng h m oxide kích th c 20 angstroms) Công ngh PSoC là m t trong nh ng công ngh thúc y quá trình ti n hoá c a máy tính i n t , thoát kh i các ràng bu c c a h máy tính c ng (Rigid Computing Machine) sang th h máy tính t thích nghi (Adaptive Computing Machine). 1.2 PSoC™ H th ng kh trình trên chíp. -PSoC™ (Programable System on Chip- h th ng kh trình trên chíp) cho chúng ta th y t t c các khái ni m m i trong s phát tri n c a vi u khi n. Thêm vào ó là t t c các thành ph n c a m t vi u khi n 8 bít tiêu chu n. PSoC™ óng gói trên m t chíp các kh i có tính n ng t ng t (Analog Blocks) và s (Digital Blocks) l p trình c. B n thân các kh i này s cho phép chúng ta th c hi n vi c c u hình t o ra m t l ng l n các lo i ngo i vi c n thi t cho ng d ng trên n n vi u khi n. Các kh i s (Digital Blocks) bao g m các kh i kh trình nh h n cho phép c u hình t o ra các l a ch n cho s phát tri n các thành ph n s . 16 Các kh i t ng t (Analog Blocks) ng t ví d nh : các b l c t toán thu n, o, các b bi n c s d ng phát tri n các thành ph n ng t , các b so sánh, các b khu ch i thu t i AD và DA. Có m t s các h PSoC™ mà chúng ta có th l a ch n cho vi c phát tri n các ng d ng c a mình tùy thu c vào yêu c u c th c a ng d ng. Ch có m t s khác nhau b n gi a các h PSoC™ , ó là s l ng các kh i s , t ng t kh trình và s chân vào ra. S l ng các thành ph n kh trình ó có th coi nh là kh n ng chính t o ra các ch c n ng. Tùy thu c vào t ng h PSoC™ khác nhau, m t chíp PSoC™ có th có t 4 n 16 kh i s , 3 n 12 kh i t ng t kh trình. Chíp PSoC™ có nhi u lo i khác nhau, t các lo i CY8C21XXX cho t i các lo i CY8C29XXX nh ng trong khuôn kh lu n v n này chúng ta s ch i sâu tìm hi u các ng d ng phát tri n trên m t lo i chíp PSoC™ CY8C27443. Hình 3. Chíp PSoC CY8C27443 PDIP 1.3. Các c m chính c a vi u khi n PSoC™ [10] M t s các tính n ng n i b t nh t c a vi - u khi n PSoC™ ó là : n v MAC, là ph n c ng th c hi n phép nhân 8x8 bít, k t qu trong m t thanh ghi tích l y 32 bít. cl u 17 - i n áp làm vi c có th thay i - Các b bi n i AD lên t i 14 bít - Các b bi n i DA lên t i 9 bít - Các b khu ch i c, 3.3 ho c 5 Volt n áp kh trình - Các b l c và b so sánh kh trình - Các b m và b nh th i 8, 16 ho c 32 bít - B t o mã CRC và b t o chu i gi ng u nhiên - Hai b thu phát không ng b v n n ng song công - Nhi u thi t b l p trình n i ti p SPI (Serial Programming Interface) - Các l a ch n k t n i cho t t c các chân l i ra (output pin) - L a ch n trong vi c t h p các kh i - L a ch n l p trình trên t ng không gian b nh xác - i v i t t c các chân nh và b o v ghi u có các tr ng thái có th l a ch n: Pull up, Pull down, Hight Z, Strong ho c Open. - Có kh n ng sinh ra các ng t trong quá trình thay i tr ng thái trên t t c các chân vào ra (Input/Output pin) - Truy n thông I2C ch , t ho c Multi I2C t c - M ch n giám sát n áp có th lên t i 400Khz c tích h p s n bên trong. - i n áp tham chi u chu n n i sinh. 1.4. Các c m u vi t c a chíp PSoC™ Cách t t nh t th y ó là so sánh v i các lo i vi Các c c m u vi t c a vi u khi n PSoC™ u khi n khác. m u vi t ó là: - Không có m t lo i vi thu n c các o, khu ch u khi n nào khác có các b khu ch i công c , khu ch i n áp l p trình i thu t toán c. - Ph n c ng t o ra mã CRC và mã gi ng u nhiên gi ng nh các b u ch ng t (Analog Modulators). Ch c n ng này ch có duy nh t trên PSoC™. - MAC (Multiply - accumulate) thanh ghi nhân tích l y 8x8 bít. ây là m t thành ph n c t y u c a các b x lý tín hi u s , nó cho phép th c hi n các thu t 18 toán x lý tín hi u s m t cách nhanh chóng. Giá tr áng ph n c ng nhân tích l y này không ph i là thành ph n th ý c a nó chính là ch ng có trong các h vi i u khi n 8 bít khác. - Kh n ng ho t ng v i n áp thay tr ng trong vi c phát tri n các thi t b và th c hi n vi c chuy n m c - Kh n ng l a ch n ho t i c. c tính này c bi t quan n t m i mà không c n thi t k l i m ch in n áp. ng v i n áp ngu n nuôi th p (~1Volt) là m t l i th tuy t v i khi làm vi c trong các h th ng s d ng ngu n nuôi là pin. - Vi c c u hình và ho t (Timers) và b u ch i u khi n thông th -T ng c a các b m (Counters), b nh th i r ng xung (PWMs) linh ho t h n r t nhi u so v i các vi ng. ng ghi mã cho vi c truy xu t t i t t c các ngo i vi ang s d ng. - Trong tr ng h p c n thi t ph i s d ng t i m t l ng l n các thành ph n kh trình, PSoC™ cho chúng ta m t l a ch n, ó là kh n ng c u hình ng (Dynamic reconfiguration). Kh n ng này cho phép chúng ta thay i các ngo i vi trong th i gian ch y (run-time). Theo cách này t i c a b vi x lý c gi m thi u t i m i th i m, dành ph n l n công vi c cho các thành ph n ph n c ng chuyên bi t. 1.5. M t vài h n ch c a chíp PSoC™ Bên c nh nh ng u i m n i b t nêu trên thì PSoC™ c ng có m t vài h n ch mà chúng ta c n ph i ý khi l a ch n PSoC™ cho các thi t k c a mình. - Trong các h th ng yêu c u th n y sinh v n v i c tính c a các thi t b t chúng ta nên phân tích xem t c nhi u c a các b khu ch - Các thành ph n t thông th ng. Ví d m c c l y là t AGND (th chính xác ho c các phép o t c c a b chuy n i thu t toán có áp ng ng t . Trong t i AD và c yêu c u ng h p này l ch m t chi u/ t ra không . ng t không có kh n ng làm vi c v i ngu n n áp không cung c p cho các b khu ch ng là 2,5 Volt). T t c các cao có n áp âm i thu t toán n áp trên m c t u 19 c coi là i n áp d ng, trong khi t t c các n áp d im c t u c coi là các i n áp âm. -H u n t t c các h vi ng này có th là h i nh u khi n PSoC™ u có 256 byte RAM, s i v i m t vài ng d ng. 1.6 T ng quan v h th ng Vi i u khi n PSoC™ c thi t k d a trên n n ki n trúc CISC-8 bít. C u t o chung c a chúng cùng v i các kh i c s c bi u di n nh Hình 4. Ki n trúc chung c a h vi hình 1 u khi n PSoC Các thành ph n c u t o nên vi i u khi n PSoC™ bao g m: - n v x lý trung tâm (CPU unit). ây là ph n chính c a vi ch u khi n, m c ích c a nó là th c thi các câu l nh c a ng trình và i u khi n ti n trình làm vi c c a các kh i khác. - B t o t n s (Frequency generator) 20 T o ra các tín hi u nh th i c n thi t cho CPU ho t ng, c ng nh cung c p các t n s cho các kh i PSoC™ kh trình làm vi c. Các tín hi u này trên b dao -B ng n i t i ho c tín hi u dao u khi n tái kh i ng tham chi u t bên ngoài. ng (Reset Controller) Cho phép vi i u khi n b t trong tr c t o ra d a u ho t ng và a vi i u khi n v tr ng thái ban u ng h p x y ra các s ki n không mong mu n. - B canh gi Watch Dog (Watch Dog timer) c s d ng phát hi n các vòng l p ch t c a ch ng trình ph n m m (Dead - loops software). -B nh th i gian ng (Sleep timer) Có th theo chu k " ánh th c" vi ng ti t ki m n ng l thông th u khi n PSoC™ thoát kh i tr ng thái ho t ng. Nó c ng có th c s d ng nh m t b nh th i ng. - Các chân vào ra (Input/Output pins) Cho phép th c hi n vi c trao i thông tin gi a CPU, các kh i s , t ng t kh trình và th gi i bên ngoài. - Các kh i s kh trình (Digital programable blocks) c s d ng - Các kh i t t o ra các thành ph n s kh trình c ng i dùng l a ch n. ng t kh trình (Analog programable blocks) c s d ng t o ra các thành ph n t ng t nh các b chuy n i AD, DA, các b l c (Filters), các b thu xung a t n (DTMF receiver), các b khu ch thu t toán thu n, các ho t -B o, khu ch i công c kh trình. B ng c n thi t trong tr i u khi n ng t u khi n ng c a các thành ph n t ng t bên ng h p x y ra ng t. u khi n I2C (I2C Controller) Cho phép th c hi n vi c truy n thông theo chu n I2C. - Tham chi u n áp (Voltage reference) Là m t thành ph n c n thi t t t y u cho ho t trong các kh i t - ng t kh trình. n v MAC (MAC unit)